comparación de la liberación de fluoruro de cementos para
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Universidad Autónoma del Estado de México
Facultad de Odontología
Centro de Investigación y Estudios Avanzados en Odontología
“Dr. Keisaburo Miyata”
“Comparación de liberación de fluoruro de diferentes cementos
para bandas ortodóncicas”
Tesis
Que para obtener el grado de:
Maestro en Ciencias Odontológicas
Presenta:
E. OP. Adriana Fernández Bobadilla
Tutor académico
Dr. en O. Rogelio José Scougall Vilchis
Tutor adjunto
Dra. en O. Edith Lara Carrillo
Dr. en O. René García Contreras
Toluca, Estado de México, Mayo 2018
Agradecimientos
Mi más profundo agradecimiento al Dr. Scougall por compartirme su conocimiento,
su pasión y ser un excelente guía en mi trayecto.
Gracias al Dr. René García Contreras por su apoyo incondicional y por estar siempre
al pendiente de mi desempeño y dudas durante la elaboración del proyecto.
Recalcando mi agradecimiento al proyecto PAPIIT: IA204516.
Sinceramente
Adriana Fernández Bobadilla.
Índice
Número de página
Resumen 5
Introducción 6
1. Antecedentes 6
1.1 esmalte dental 6
1.2 Placa Dentobacteriana 13
1.3 Adherencia Bacteriana 14
1.4 Lesión de Mancha blanca 16
1.5 Desmineralización y Remineralización 17
1.6 Aparatología fija en Ortodoncia 20
1.7 Fluoruros en Odontología 21
1.8 Cementos Ortodóncicos 23
2. Planteamiento del Problema 25
3. Justificación
4. Hipótesis
26
27
5. Objetivos 28
6. Materiales y Métodos 29
6.1 Tipo de estudio 29
6.2 Población Universo 29
6.3 Muestreo 29
6.4 Criterios de selección 30
6.5 Variables 30
6.6 Procedimiento 33
6.7 Análisis estadístico 40
6.8 Consideraciones bioéticas 40
7. Resultados 41
8. Discusión
9. Conclusiones
58
63
10. Referencias Bibliográficas 64
11. Anexos 70
5
Resumen
Objetivo: Comparar el flúor liberado de diferentes cementos para bandas ortodóncicas
y su capacidad de recarga. Materiales y Métodos: Cinco cementos indicados para
bandas ortodóncicas fueron evaluados para analizar su liberación de fluoruro y
capacidad de recarga los cuales considero un ionómeros de vidrio convencional
G1:(GC Fuji Ortho Band Shofu) cemento de ionómeros de vidrio modificado con resina
G2:(Optiband Ultra), ionómeros de vidrio reforzado con resina G3:(Multi-Cure Band),
cemento de resina compuesta modificado con poliácido G4:(Transbond Plus LC Band)
y ionómero de vidrio convencional G5:(Ketac Cem). Las lecturas de concentración de
fluoruro se llevaron a cabo durante 30 días usando un electrodo selectivo de ion
fluoruro (modelo 1011, Hanna Instruments, EE. UU.) y un potenciómetro (modelo 3222,
Hanna Instruments). Se realizaron mediciones apartir de 24 horas, 48 horas, 5,10 y 30
días. Después de este período, las muestras se recargaron con enjuague bucal con
flúor (Colgate plax , 2500ppm). Se determinó la cantidad de fluoruro liberado durante
3 días. Resultados: en general, todos los materiales presentaron una mayor liberación
de flúor en las primeras 24 horas; G1 (Shofu) mostró una mayor liberación de flúor en
este período en comparación con los demás cementos. Por otro lado, G5 (Ketac Cem)
presentó la liberación de flúor más constante hasta el décimo día. Conclusión: G1
(Shofu) liberó mayores concentraciones de fluoruro, aunque no se encontraron
diferencias significativas. G1 (Shofu) y G4 (Trasbond) posterior a la recarga mostraron
en las primeras 24 h una liberación de fluoruro mejorada y sostenida pero después de
las 48 horas esta fue decreciente.
6
Introducción
1.Antecedentes
1.1 Esmalte Dental
El esmalte dental es también conocido como tejido adamantino, se origina del
ectodermo durante la proliferación del tejido bucal; recubre la corona anatómica del
diente protegiendo así el siguiente tejido llamado dentina. Es translúcido, de espesor
variable, dependiendo de la superficie que cubre, no posee vitalidad, con la edad se
desgasta y cambia la permeabilidad y la naturaleza de su capa superficial.1
Es considerado el tejido más duro del organismo debido a que estructuralmente está
constituido por millones de cristales que en conjunto forman los prismas, estos se
encuentran altamente mineralizados y recorren en todo su espesor al esmalte dental
desde la unión amelodentinaria a la superficie externa; generando así, un contacto
íntimo con el medio bucal lo cual lo hace más susceptible a la adherencia
microbiana.1,2.
El esmalte dental está constituido por una 96% de matriz inorgánica compuesta por
sales minerales cálcicas que dan origen a un proceso de cristalización que transforma
la masa mineral en cristales de hidroxiapatita (HA) [Ca10(PO4)5(OH2)]; también
presenta flúor y carbonatos que desempeñan un papel antagónico.2
El 4% restante lo conforma la matriz orgánica de naturaleza proteica constituida por
un complejo sistema de multiagregados polipeptídicos, tales como: amelogenina,
ameloblastina, enalelina y tuftelina. Por su composición y características es semejante
a otros tejidos mineralizados del cuerpo como el hueso, la dentina y el cemento
periodontal.2,3
7
El esmalte es un tejido único ya que cuenta con las siguientes características:
• Los cristales de HA son susceptibles a la acción de los ácidos.
• Los ameloblastos decrecen por apoptosis durante la erupción dental.
• Es incapaz de repararse, aunque existe el fenómeno de remineralización.
• El esmalte maduro no contiene células por eso se considera como sustancia
extracelular altamente mineralizada.3
La superficie externa del esmalte está en relación directa con el medio bucal y se
relaciona con la encía por medio de la unión dentogingival. El espesor del esmalte no
suele ser constante y varia en las distintas piezas dentarias y aun en las distintas zonas
de un mismo diente.3-4
En general, el espesor decrece desde el borde incisal o de las cúspides hacia la región
cervical. El espesor máximo es aproximadamente de 2 a 3 mm, con una orientación
de los prismas que depende de la zona del diente (Figura1).4
Figura 1. A) Esquema del espesor del esmalte dental. B) Disposición de los prismas.
(Referencia: http://www.tecnicadental.net).
A
A
B
8
1.1.1 Propiedades físicas
Dureza:
Es considerada como una propiedad fisiológica esencial del esmalte, resultado de la
interacción de numerosas propiedades como resistencia, ductilidad, maleabilidad y
resistencia a la abrasión y al corte; la cual está relacionada directamente con el grado
de mineralización. Presenta una dureza en la superficie de 6GPa; mientras que en la
unión esmalte-dentina 3GPa.4
Elasticidad:
Es muy escasa y depende de la cantidad de agua y de sustancia orgánica que posee
la matriz orgánica; es un tejido frágil presentando la mayor elasticidad en el cuello del
diente por tener mayor contenido de sustancia orgánica y menor en la superficie
oclusal. En la periferia del esmalte presenta 115GPa, mientras que en la unión
esmalte-dentina 70GPa.1,4
Color y trasparencia:
Es traslúcido dependiendo de la estructura subyacente, en especial la dentina es la
que determina el color, en zonas de mayor espesor el tono es grisáceo y en zonas
delgadas es blanco amarillento. La trasparencia se atribuye a variaciones en el grado
de calcificación y homogeneidad del esmalte.3
Permeabilidad:
Es escasa y solo unos iones presentes en el medio permiten una ligera difusión en la
superficie de 30µm.4
Radioopacidad:
Es muy alta por su alto grado de mineralización. Esta radioopacidad se ve más
concentrada a nivel oclusal y zonas cervicales en comparación con la unión
amelodentinaria que se presenta con menor densidad.1,3
9
1.1.2. Propiedades químicas
Matriz orgánica
A diferencia de la matriz orgánica de otros tejidos calcificados, la matriz orgánica del
esmalte dental está compuesta por proteínas no colágenas llamadas en conjunto
proteínas del esmalte, las cuales son sintetizadas y secretadas por los ameloblastos.5
Además de las proteínas específicas, en la matriz del esmalte existen: proteínas
solubles e insolubles, péptidos, así como glucosaminoglicanos, proteoglicanos y
diversas clases de lípidos y enzimas.3,6
Las proteínas del esmalte juegan un papel importante en distintos procesos tales
como:
• La iniciación en el proceso de remineralización.
• Son reservorio de iones minerales, que se unen para formar cristales.
• Modulan la tasa de crecimiento de los cristales (tamaño y morfología).
• Ayudan a la correcta localización de los cristales, actuando como soporte físico.
• Crecimiento de los mismos.
• Proporcionan protección en la fase mineral de crecimiento de los cristales.6
Durante la mineralización de la corona ocurre un cambio significativo en el volumen
del material orgánico.
Los ameloblastos producen una gran cantidad de matriz durante las fases tempranas
del desarrollo del esmalte, y en el proceso de maduración, el volumen de material
orgánico decrece mientras que el volumen de material inorgánico se incrementa.7
10
Entre las proteínas presentes en la matriz orgánica del esmalte destacan:
Amelogeninas:
Moléculas hidrofóbicas, fosforiladas y glicosiladas. Son las más abundantes (90% al
comienzo de la amelogénesis) y disminuyen progresivamente a medida que aumenta
la madurez del esmalte. Se localizan entre los cristales de las sales minerales, sin estar
ligadas a ellos. Su función es importante para establecer y mantener el espaciado entre
los prismas en las etapas iniciales del desarrollo del esmalte.
Enamelinas:
Moléculas hidrofílicas y glicosiladas; representan el 3% de la matriz orgánica. Las
enamelinas se hallan estrechamente unidas a las superficies de los cristales de apatita
y ocupan todo el espacio existente entre ellos. Tienen a su cargo la degradación de
las amelogeninas en el esmalte en proceso de maduración.
Ameloblastinas o amelinas:
Proteínas sintetizadas por los ameloblastos desde las etapas secretoras iniciales hasta
las etapas madurativas finales. Su función no se conoce bien y se piensa que guían el
proceso de mineralización.
Tuftelina:
Proteínas ácidas ubicadas cerca de la conexión amelodentinaria. Participan en la
nucleación de los cristales de hidroxiapatita. Las tuftelinas se sitúan en los penachos
adamantinos y son la causa de su hipomineralización.
Parvalbúmina:
Se localiza en el polo distal del proceso de Tomes del ameloblasto secretor. Su función
está asociada al transporte de calcio del medio intracelular al extracelular.5-8
11
Matriz inorgánica
Está constituida por sales cacicas, al igual que en el hueso, en la dentina y en el
cemento. El principal cristal del esmalte es el fosfato de calcio en forma de
hidroxiapatita cristalina la cual se encuentra agrupados en forma de prismas (Figura
2). Sin embargo, los cristales del esmalte a diferencia de los de otros tejidos
calcificados son extremadamente grandes.6,7
Figura 2. Diagrama prisma del esmalte A y B) corte longitudinal. C Y D) corte trasversal
(Referencia: Dra. Marisol Núñez Baltazar; 2002)
Los grupos hidroxilos pueden ser reemplazados por iones flúor, formando fluorapatita.
Esto es de gran importancia, dado que la fluorapatita es menos soluble a la acción de
los ácidos que la hidroxiapatita.8
B
C
D
A B
C
12
También presenta iones de fluoruro, silicio y zinc los cuales se encuentran con mayor
concentración en la superficie; y iones de carbono, magnesio y sodio en áreas más
profundas.3,4
Entre los cristales existe una interface a causa de sus distintas angulaciones, esta
interface actúa rodeando los cristales y uniéndolos entre sí; sirviendo como canal de
entrada y salida de hidrogeniones (H+) y de iones minerales (Ca+++, PO4, F) durante el
proceso de desmineralización y remineralización.5,8
Agua
Está presente en la periferia del cristal constituyendo la denominada esfera de
hidratación (Figura 3). El porcentaje de agua disminuye progresivamente con la
edad.1,5
Cuando ocurre una serie de cambios por el desequilibrio en los componentes del
esmalte dental dará como resultado el proceso dinámico de desmineralización y
remineralización de los tejidos duros del diente. Este desequilibrio es causado por el
metabolismo de los carbohidratos por parte de las bacterias de la placa
dentobacteriana, que con el tiempo puede provocar una pérdida neta de minerales que
podría culminar en la formación de una cavidad o destrucción del órgano dentario sino
se interfiere a tiempo.8
Figura 3. Disposición de la esfera de
hidratación. (Referencia: Dr. Gili R.
Samorodnitzky-Naveh y col. 2011).
13
1.2 Placa Dentobacteriana
Fue descrita por primera vez por Black8 en 1898 mencionando como una masa
microbiana que recubría las lesiones cariosas; Marcsh y Martini9 en 2000 la definen
como una comunidad microbiana compleja que se encuentra en la superficie de los
dientes, embebida en una matriz de origen bacteriano y salival.
Timmerman y Cols.10 2001 complementan dicha definición mencionando la presencia
de especies bacterianas anaerobias específicas que inducen al desarrollo de la
enfermedad periodontal. Es decir, la formación de dicha placa es el resultado de una
serie de procesos complejos que involucran una variedad de bacterias y componentes
presentes en la cavidad bucal. Estos procesos comprenden en primer lugar la
formación de película adquirida adherida a la superficie dentaria con posterior
colonización de microorganismos específicos que llevan la formación de la matriz de
la placa dentobacteriana.
Según su localización la placa dental se clasifica en supragingival y subgingival la
placa supragingival está presente en la superficie dental, está constituida por flora
bacteriana sacarolítica Gram positivo la cual es un potente cariogénico. La placa
subgingival está presente en el surco gingival o sacos periodontales, constituida por
flora bacteriana proteolítica Gram negativo la cual se encuentran microorganismos
periodontopatogénicos.11,12
Saliva
Tenemos 1500ml/2hrs. Está compuesta de proteínas, glicoproteínas,
inmunoglobulinas, iones de calcio y fosfato, flúor (1ppm ideal para evitar la
desmineralización), presentando un pH neutro. El flúor presente en la saliva disminuye
los poros del esmalte y mineraliza la estructura.13
14
1.3 Adherencia Bacteriana
La adherencia bacteriana depende de factores inespecíficos de índole fisicoquímicos
y eléctricos. También, existen otros factores específicos de carácter adhesina-
receptor, fimbrias, etc. De cualquier manera, para que se produzca la adherencia inicial
es necesario que la bacteria se acerque a la superficie del material.14
El transporte de la bacteria se produce por tres mecanismos: difusión, dinámica del
fluido y por actividad propia de la bacteria. Cuando la bacteria se acerca a la superficie
aparece una atracción debido a las fuerzas de Van der Waals, que son debidas a un
efecto dipolo entre átomos o moléculas.14,15
A medida que se va acercando a la superficie, aparece una fuerza de repulsión debida
a la carga negativa de la bacteria y del material que suelen ser del mismo signo. De la
interacción de estas dos fuerzas es de lo que depende el mayor o menor acercamiento
del microorganismo a la superficie del material denominado energía Gibbs.15
Cuando la bacteria llega a una distancia de 2nm podemos predecir que la adhesión
será irreversible, sin embargo, a una distancia de 10nm la situación es crítica ya que
la bacteria dependiendo de su tamaño y otros factores pueden adherirse reversible o
irreversiblemente. A distancias mayores, la adhesión puede considerarse reversible.
Posteriormente, se produce la fijación a la superficie del material o la superficie del
diente según sea el caso. Cuando se fijan los microorganismos entran en íntimo
contacto con la superficie sólida.16
La superficie inicia por el revestimiento de una película generada por componentes
salivales que actúan como receptores específicos para los microorganismos. Estos al
encontrarse a una distancia de 10nm generan una unión íntima al material o a la
superficie dental por sus prolongaciones de fibrias o pilies.17
15
La película generada presenta mayor afinidad con los materiales utilizados en
comparación con la superficie dental y el análisis de la adherencia bacterianas sobre
los materiales dentales es de vital importancia puesto que permanecen en íntimo
contacto con la superficie dental (Figura 4).18
Figura 4. Placa sobre fisura en la cara oclusal de un molar (Referencia: Dr. Riethe
1990).
Existen elementos que nos ayudan a cuantificar la adherencia bacteriana, dentro de
ellos tenemos a los marcadores radiactivos los cuales son moléculas a las que se
añade o sustituye un átomo radiactivo que se fijan de forma específica a una célula o
molécula. Cuando su átomo radiactivo se desintegra, emiten una radiación que puede
seguirse mediante detectores externos.17
16
1.4 Lesión de Mancha blanca
La lesión inicial de caries denominada mancha blanca, puede producirse tanto a nivel
de fosas y fisuras como de superficies lisas del esmalte o alrededor de aparatología
fija. La primera manifestación que podemos observar en el esmalte es la
desmineralización de sus componentes dando como resultado una pérdida de su
translucidez, una superficie opaca, de aspecto tizoso y sin brillo.19
La ubicación de la lesión inicial de caries (mancha blanca) está determinada por la
distribución de los depósitos microbianos sobre las superficies dentarias;
generalmente, se ubica paralela al margen gingival en las caras vestibulares, en las
zonas susceptibles asociadas con algún aparato y las paredes laterales a la fisura en
las caras oclusales.20
Es importante destacar que, en estadios iniciales, las lesiones activas de caries de
esmalte están a nivel subclínico, es decir, las alteraciones son macroscópicamente
invisibles. A medida que persiste el estímulo cariogénico, los cambios en el esmalte se
hacen visibles después del secado, indicando que la porosidad de la superficie se ha
incrementado en concordancia con el agrandamiento de los espacios
intercristalinos.19-20
Sin embargo, es importante recordar que cuando los espacios intercristalinos de la
totalidad de la superficie del esmalte afectado, están agrandados (contribuyendo a un
incremento global de la porosidad de la superficie del esmalte) se pueden ver los
cambios macroscópicos en el esmalte sin desecar. Cuando esto se presenta, ya existe
una extensa pérdida mineral debajo de la capa superficial generando la cavitación. 19
El desarrollo de una lesión cariosa visible según la teoría acidogena se considera una
consecuencia de la interacción en la fermentación de carbohidratos por las bacterias
presentes en la placa dental que se adhieren a esmalte dental y conducen a la
formación de diversos ácidos inorgánicos, causando una disminución en el pH
17
prolongado en la cavidad bucal. Dichos ácidos son los responsables de la disolución
de los cristales de hidroxiapatita que constituye al 85% del componente del esmalte
dental.19-22
El pH crítico significa desmineralización. Para el esmalte el pH crítico es de
aproximadamente 5.5 – 7.5 y para una superficie de raíz, la desmineralización puede
empezar a un pH de 6.2. Comidas que necesitan una masticación activa aumentan la
secreción de saliva y la capacidad buffer; disminuye su viscosidad favoreciendo un
retorno a un pH normal. El término “Sugartime”, o “Tiempo de azúcar en la saliva a un
nivel bajo (normalmente se usa 0.1% como blanco), varía entre comidas diferentes,
pero también entre individuos, así como para los diferentes sitios de la boca.21
1.5 Desmineralización y Remineralización
En la etiología de caries, se conoce desde hace mucho tiempo la relación casi directa
entre la composición de la superficie del esmalte y su susceptibilidad a caries, lo cual
ha determinado la denominación clásica de ciertas áreas sin defectos notorios, como
de inmunidad relativa.22
Las variables que interesan al inicio de ataque carioso son, además de los surcos y
fisuras, de naturaleza ecológica bacteriana, como en sectores de la corona donde se
ubican los puntos o superficies de contacto. El esmalte sano es el resultado de un
equilibrio relativamente estable o favorable, entre la estructura dentaria y su medio
inmediatamente vecino. Si el equilibrio es alterado por la superposición de una
ecología agresora, el resultado puede ser una disolución de estructura con eventual
cavitación. Alternativamente, una situación en sentido contrario puede resultar en la
precipitación de minerales en los sitios atacados previamente, proceso conocido como
remineralización. La caries es básicamente el resultado final de una serie de
oscilaciones en uno y otro sentido.23
La desmineralización se define como la pérdida de tejido calcificado. Ésta ocurre
cuando los iones calcio y fosfato se desprenden del esmalte. Su etiología depende
18
principalmente de la interacción que existe entre la adherencia bacteriana, dieta y
huésped en un determinado tiempo, pero existen otros factores que pueden
predisponer a un incremento del riesgo de descalcificación del esmalte. Entre estos
factores encontramos una pobre higiene oral, restauraciones defectuosas, aparatos
ortodóncicos desajustados y la composición acídica de la dieta; la cual va a repercutir
en la dureza y resistencia del esmalte dental.22
La desmineralización está condicionada por la velocidad de difusión de los ácidos (por
el tamaño del poro y composición mineral, permeable) y la velocidad de disolución de
los cristales de hidroxiapatita (características macro y micro estructura, composición
mineral y química). 22,23
El comienzo de dicha desmineralización esta dado cuando el pH de la cavidad oral
alcanza un valor critico de 5.5, lo cual ocurre una subsaturación de Ca+2 y PO4-3 dando
una pérdida de iones del esmalte dental con el medio ambiente, lo que puede dar lugar
a lesiones cariosas, si este pH aumenta a través de la acción amortiguadora de la
saliva ocurre la sobresaturación de Ca+2 y PO4-3 generando así la incorporación de los
iones al diente llamado remineralización.20, 21
Si este pH se eleva los iones de calcio fosfato y fluoruro se depositan en el esmalte
generando una remineralización. Aquí se captan los iones de flúor presentes en la
saliva uniéndose a los cristales del esmalte generando fluorapatita que hace más
fuerte y resistente el cristal. Para lograr una inhibición de la desmineralización es
necesario 5 a 10µg/mL al día de NaF o 200-300µg/ml NaF al mes. 22
La remineralización es el proceso natural en la reparación de las lesiones cariosas,
pero cuando el ataque bacteriano es alto o los componentes salivales se encuentran
alterados, la remineralización es insuficiente para detener o revertir el proceso
carioso.23
Anteriormente, se ha mencionado en otros artículos que el flúor ayuda a la resistencia
de ácidos que producen las bacterias, por ende, disminuye la desmineralización. Al
19
haber flúor en el proceso de desmineralización, así se baja concentración, la diferencia
de saturación del ambiente con el diente, es que la del diente es muy baja, por ende,
los cristales van hacia el diente, remplazando los hidroxilos por los fluoruros,
acelerando el proceso de remineralización (Figura 5).22,23
Figura 5. A) perdida de iones de Ca y PO ante un Ph de 5.5. B) incorporación de los
iones de Ca y PO al elevar Ph. (Referencia: http:/revista rianae2015).
B
A
20
1.6 Aparatología fija en Ortodoncia
En ortodoncia el tratamiento comprende del uso de aparatos para corregir la mal
posición de los dientes. Para dichos tratamientos existen dos vertientes la colocación
de aparatos fijos o aparatos removibles; en distintos estudios se ha demostrado que la
calidad del resultado del tratamiento es mucho mejor con aparatos fijos. Por
consiguiente, la mayoría de los ortodontistas prefieren tratar a sus pacientes con
aparatos fijos.24-26
El éxito de un aparato ortodóncico fijo depende directamente de la adherencia de los
brackets y bandas a los dientes; de manera que no se desprenda, afloje o desaloje
durante el tratamiento. Los órganos más utilizados para la colocación de bandas son
los molares ya que es donde se genera la fuerza con mayor estabilidad.25
Dichos inconvenientes traen consigo la lesión incipiente de mancha blanca el cual es
el efecto indeseable más frecuente y difícil de prevenir. Este fenómeno se presenta
por la mayor cantidad de acumulo bacteriano cuando los aparatos se han colocado en
la cavidad oral. Actualmente, la indeseable formación de lesiones incipientes de
mancha blanca es una de las principales preocupaciones de los clínicos en la
colocación de aparatología fija. 24, 25
Estudios han demostrado que el 60% de los pacientes sometidos a aparatología fija
presentan la lesión de mancha blanca las primeras 4 semanas de su colocación, y más
del 65% lo presenta alrededor de la banda colocada. Señalando una pérdida de
mineral del 25% con una descalcificación del 75 mµ de profundidad. Ademas las
medidas preventivas que se han realizado para evitar este inconveniente se enfocan
principalmente en: enfatizar una buena técnica de higiene bucal, realizar revisiones
periódicas (1 vez al mes), incorporar barnices de compuestos fluorados o cementos
que contengan fluoruro para darle protección al esmalte dental.26,27
21
1.7 Fluoruros en Odontología
La saliva es un fluido orgánico complejo producido por las glándulas salivales en la
cavidad bucal, está compuesto por calcio, fosforo, flúor, proteínas, enzimas,
inmunoglobulinas y glicoproteínas, entre otros elementos de gran importancia para
evitar la formación de las caries.26
El flúor está presente en muy bajas concentraciones en la saliva, pero desempeña un
importante papel en la remineralización; este en contacto con los cristales de
hidroxiapatita forman fluorapatita el cual es más resistente al ataque acido de las
bacterias. Pero cuando el ácido es mayor se genera perdida de dichos cristales
generando así la desmineralización dental.27
El efecto principal del fluoruro se basa en la producción de cambios en la carga
superficial del diente, que impide la formación de la película adquirida y, por lo tanto,
la adherencia de los microorganismos al diente.28
Los fluoruros disminuyen la solubilidad del esmalte a los ácidos por su presencia en el
mismo o en la fase acuosa. Potencia la precipitación de Ca y PO4 (presentes en saliva)
en el esmalte, para reemplazar las sales solubles de manganeso y carbonato perdidas,
como consecuencias de la desmineralización inducida por las bacterias de la placa,
este proceso ocurre en la remineralización de lesiones incipientes de caries.26
Es importante destacar, que sea cual fuere el modo de aplicación de fluoruros a
emplear para individuos y poblaciones es preciso tener presente que los fluoruros
pueden interferir en la enfermedad desde su inicio, y evitar la formación de lesiones
clínicamente visibles o, en caso de lesiones iniciales, revertir el proceso carioso
mediante la remineralización, así como reducir la velocidad de progresión de los
síntomas (Figura 6).27
22
Figura 6. Esquema superficie dental A) Incorporación de iones de calcio y fosfato
presentes en saliva. B) Adición de Iones de fluoruro en forma tópica. C) Microscopio
de Barrido Electrónico superficie esmalte dental (4000X). D) Esmalte dental tratado
con Flúor a 200ppm. (Referencia: Fernanda Villarreal Riaño 2013)
A
B
C
D
23
1.8 Cementos Ortodóncico
Los cementos han tenido diversos usos de acuerdo con la rama odontológica donde
se desean aplicar. Un ejemplo claro es en ortodoncia; donde son empleados para la
cementación de brackets, bandas y aparatología fija.28
Los cementos ortodóncico deben de tener excelentes propiedades físicas tales como
adhesión (cemento-esmalte), protección a los tejidos dentarios, resistencia a la
compresión entre otros. Si no cumple con estas características existirá una
modificación en el ambiente bucal por la alteración en el equilibro del huésped
provocando la proliferación de bacterias que son capaces de producir ácidos que
desmineralizan la superficie del esmalte dental generando así la lesión de mancha
blanca.30, 31
Esta desmineralización se puede producir a partir de los primeros treinta días de la
colocación de aparatología fija y se ha observado que la lesión de mancha blanca
presenta una prevalencia de 12,6-50% en los pacientes tratados con ortodoncia;
predominando las áreas que circunscriben los brackets y bandas ortodóncicas.29, 30
En la mitad de la década de 1980, se observó el efecto cariostático que ocasionaban
los iones de fluoruro sobre las lesiones en el esmalte dental; es por ello que el uso de
materiales dentales que presentan liberación de fluoruro ha ido en aumento al paso de
los años y se ha propuesto su utilización para minimizar las lesiones de mancha blanca
generadas alrededor de las bandas ortodóncicas.29-31
Dentro de estos materiales podemos encontrar ionómeros de vidrio, cementos de
ionómeros de vidrio modificados con resina, poliácidos modificados, componeros,
entre otros.30
Debido a sus diferentes matrices y mecanismos de fijación de los productos, estos
varían en su capacidad de liberación de fluoruro.32
24
Las propiedades de liberación del fluoruro de los materiales dentales dependerán del
entorno físico y químico que se encuentren, es decir, la solubilidad, porosidad, reacción
química durante el fraguado, la saliva, su manipulación, almacenamiento del material,
etc. Estudios recientes han observado que algunos ionómeros de vidrio presentan una
liberación de fluoruro veinticuatro horas después de su colocación, pero con una
disminución considerable a las siguientes 48 horas.30-33
Por ello se propuso adicionar partículas pre-reactivas a una matriz de resina la cual
libera y se recarga de fluoruro constantemente presumiendo ser eficaz no sólo en
prevenir las desmineralizaciones antes de su inicio, sino también, detener el progreso
de las lesiones en sus fases más tempranas remineralizando la estructura dental
dañada lo cual es esencial para la cementación de aparatología fija.34
25
2. Planteamiento del Problema
La descalcificación del esmalte adyacente a la aparatología ortodóncica es un efecto
adverso común en el tratamiento ortodóncico. Los pacientes tienen problemas para
mantener una adecuada higiene oral por la aparatología ortodóncica fija cementada
directamente a la superficie dental, esto genera una mayor acumulación de placa
dentobacteriana y la respectiva producción de ácidos que desmineralizaran la
superficie dental generando una difusión de iones de calcio y fosfato en el esmalte.19,20
Existe una variedad de materiales dentales que pretenden proteger los órganos
susceptibles a microorganismos con la finalidad de estimular la mineralización y
remineralización adicionando fluoruro en sus componentes. Dichos materiales
presentan el inconveniente que el tiempo de liberación del fluoruro se resumen a un
periodo corto y su retención es deficiente. Por lo que se adicionaron partículas pre-
reactivas de liberación prolongada de flúor que al tener contacto con iones florados
estos se recargaran nuevamente para incrementar la remineralización de las
superficies tratadas.24
Existe poca información sobre las desventajas de dichos materiales; enfocándose solo
a la liberación de fluoruro sin ser comparado con otros materiales mineralizaste que
podrían ofrecer el mismo grado de remineralización. También es importante mencionar
que los cementos tienen la capacidad de recargarse al estar en contacto con iones
fluorados que eso trae beneficio para evitar la desmineralización dental; por lo anterior
el presente estudio pretende responder a la siguiente pregunta ¿Cuál es la liberación
de fluoruro de distintos cementos utilizados para la colocación de bandas
ortodóncicas?
26
3. Justificación
La cualidad fundamental en los tratamientos ortodóncico se basa principalmente en la
adhesión en la aparatología fija, para evitar efectos secundarios tales como lesión en
tejidos adyacentes, lesión de mancha blanca y caries dental.
Las bandas siguen siendo la opción más popular en los tratamientos fijos en
ortodoncia, estas se colocan principalmente en molares permanentes o segundos
molares temporales dependiendo el tratamiento a realizar; para dicha colocación es
necesario agentes cementantes para generar una unión esmalte-banda.25
Los agentes cementantes más utilizado son el fosfato de zinc, resinas, componeros y
ionómeros de vidrio. Estos tienen propiedades adhesivas, biocompatibilidad con el
esmalte y resistencia a la compresión, pero presentan el inconveniente de generar
descalcificación alrededor de la banda. Es por ello que surgieron nuevos materiales
con capacidad de liberación de fluoruro y recarga del mismo para evitar así la
desmineralización y caries dental; pero se necesitan estudiar más a fondo ya que
existe poca información sobre su efectividad y costo-beneficio.27
Es importante destacar que los tratamientos ortodóncico son a largo plazo y por ende
es necesario poner énfasis en la protección de los tejidos subyacentes sobre todo en
los molares donde recae el peso del aparato ortodóncico.
27
4. Hipótesis
HT: La liberación de fluoruro muestra diferencias estadísticamente significativas entre
los distintos tipos de materiales para la cementación de bandas ortodóncica.
HN: La liberación de fluoruro no muestra diferencias estadísticamente significativas
entre los distintos tipos de materiales para la cementación de bandas ortodóncica.
HA: La liberación de fluoruro varia en los distintos tipos de materiales para la
cementación de bandas ortodóncicas en comparación con el tiempo.
28
5. Objetivos
5.1 Objetivo general.
Cuantificar la liberación de fluoruro de 4 materiales utilizados para la cementación de
bandas ortodóncicas.
5.2 Objetivos específicos.
• Comparar la liberación de fluoruro de 4 materiales utilizados para la
cementación de bandas ortodóncicas.
• Cuantificar la recarga de fluoruro de 4 materiales utilizados para la cementación
de bandas ortodóncicas.
• Identificar el cemento para bandas ortodóncicas con mayor liberación y recarga
de fluoruro con respecto al tiempo.
29
6. Materiales y Métodos
6.1 Tipo de estudio
• Experimental y prospectivo.
6.2 Población Universo
Se conformo por cinco cementos indicados para colocación de bandas ortodóncicas
que presenten capacidad de liberación de fluoruro.
6.3 Muestreo
El tamaño de la muestra fue de un total de 50 bloques de materiales para cementación
de bandas ortodóncicas de 4x4x1mm. Fueron divididos en 5 grupos (n=10/grupo)
quedando de la siguiente manera:
• G1: GC Fuji Ortho Band (GC Corporation, Tokyo, Japan).
• G2: Optiband Ultra (Ormco, Glendora, CA, USA).
• G3: Multi-Cure Band (3M Unitek, Monrovia, CA, USA).
• G4: Transbond Plus LC Band (3M Unitek, Monrovia, CA, USA).
• G5: Ketac Cem (3M ESPE, Gmbh, Seefeld Oberbay, Germany).
30
6.4 Criterios de selección
• Criterios de inclusión
• Materiales indicados para cementación de bandas ortodóncicas con
liberación de fluoruro.
• Que la fecha de caducidad de cada uno de los cementos estuviera
vigente
• Criterios de exclusión
• Materiales para cementación de bandas que no contengan liberación de
fluoruro.
• Criterios de eliminación
▪ Materiales que se lesionaron o fracturaron durante el procedimiento.
6.5 Variables
• Variables dependientes:
• Liberación de fluoruro
• Recarga de fluoruro
• Variables independientes
Material dental para cementación de bandas ortodoncicas:
• G1: GC Fuji Ortho Band (GC Corporation, Tokyo, Japan).
• G2: Optiband Ultra (Ormco, Glendora, CA, USA).
• G3: Multi-Cure Band (3M Unitek, Monrovia, CA, USA).
• G4: Ketac Cem (3M ESPE, Gmbh, Seefeld Oberbay, Germany).
• G5: transbond (3M Unitek, Monrovia, CA, USA).
31
Tabla 1. Definición conceptual y operacional de variables dependientes
Variables dependientes
Variable Definición
Conceptual
Definición operacional Tipo Escala de
Medición
Liberación de
fluoruro
Capacidad de un
material dental de
liberación.26
Capacidad del cemento
para libera iones de
fluoruro. Espectrofotómetro
Cuantitativa
Continua
De razón
Recarga de
fluoruro
Capacidad de un
material dental de
recargarse de iones
de fluoruro.26
Capacidad del cemento
para recargarse iones de
fluoruro que se encuentran
en el medio bucal.
Espectrofotómetro
Cuantitativa
Continua
De razón
32
Tabla 2. Definición conceptual y operacional de variables independientes
Variables independientes
Variable Definición
conceptual
Definición operacional Tipo Escala de
Medición
Materiales
dentales
Cementos
para bandas
ortodóncicas
Agente
cementante de
uso
ortodóncico
que nos
permite fijar las
bandas a los
molares
durante el
tratamiento
ortodóncico.27
Material con propiedades
liberadoras de fluoruro.
• G1: GC Fuji Ortho Band
• G2: Optiband Ultra
• G3: Multi-Cure Band
• G4: Transbond Plus LC Band
• G5: Ketac Cem
Cualitativo Nominal
33
6.6 Procedimiento
La preparación de los bloques de cementos para bandas ortodóncicas se llevó a cabo
mediante la utilización de un molde de teflón de 4x4x1mm, se preparó el cemento
según las indicaciones del fabricante de cada cemento a tratar y se aplicó en el molde
de teflón acto seguido se fotocuró con una lámpara fotocurable (Ortholux, 3M Unitek,
Monrovia, CA, EUA) la técnica se muestra en la Figura 7.
Figura 7.- Ay B) Técnica de espatulado, B) moldes utilizados para la realización de la
muestra.
B
C
A
34
Los bloques fueron sacados del molde y se clasificaron en 5 grupos (n=10/grupo) en
base al material utilizado (Figura 8).
Figura 8. A) Muestra de ionómeros de vidrio Ketac Cem 3M Espe, B) frascos utilizados
para el almacenamiento de la muestras en forma individual registrado por número y
color.
Posteriormente fueron limpiados ultrasónicamente durante un minuto y secados con
aire comprimido durante 30 segundos para eliminar impurezas. Se colocaron
individualmente en un recipiente de plástico sellado herméticamente el cual contiene
5ml de agua desionizada a una temperatura de 37°C.28
Después de 24 horas se procedió a retirar cada muestra de su recipiente en forma
individual y fue lavada con un 1ml de agua desionizada a presión.
A B
35
Posteriormente se colocó en un nuevo recipiente con 5ml de agua desionizada. Este
procedimiento se repitió a las 24hrs, 48hr, 5,10,30 días siguientes (Fig. 9).35
Figura 9.- A) Muestra colocada en recipiente identificado B) frascos con muestra en
su interior C) colocación de 5ml de agua desionizada y D) verificación de la muestra
sumergida.
36
La concentración de fluoruro liberada en el agua desionizada (5ml de agua desionizada
del almacenamiento más 1ml agua desionizada con la que se lavó la muestra = 6ml
de agua desionizada) fue mesclada mediante 6ml (proporción 1:1) de solución TISAB
II (tampón de ajuste de fuerza iónica total, Orion Research Inc., Beverly, MA, EE.UU)
y medida mediante un electrodo selectivo de iones de fluoruro de sodio (modelo 1001,
Hanna Instruments EE.UU) y un potenciómetro (modelo 3222 Hanna Instruments
EE.UU) (Figura 10). Las lecturas se realizaron bajo agitación magnética durante tres
minutos con el electródo sumergido en la solución mezclada y registrada en partes por
millón (ppm).
Figura 10.- A) colocación se solución TISAB II y B) Medición de fluoruro liberado.
A) B
A
37
Calibración del potenciómetro
Se realizó mediante una solución de fluoruro en concentraciones de 1, 10, 100 y
1000ppm (figura 11). La solución TISAB II se utilizó para tener una curva de calibración
con soluciones de fluoruro y se colocaron en un recipiente plástico etiquetado para
estandarizar las lecturas.
Figura 11. Soluciones de fluoruro utilizadas a concentraciones de 1, 10, 100 y 100
ppm.
Después de los 30 días trascurridos las muestras fueron colocadas junto con pasta
profiláctica bucal (Colgate 200ppm) durante un minuto para la realización de la
recarga. Posteriormente fueron enjuagadas con agua desionizada durante un minuto
y colocadas en un nuevo recipiente plástico que contenía 5 ml de agua desionizada a
una temperatura de 37°C. (Figura 12 y 13).
Se midió la concentración de fluoruro a las 24 y 48hrs siguientes mediante los pasos
antes descritos.36 Todos los datos fueron recolectados y registrados en las tablas
(anexo 1).
38
Figura12: A) muestras recargadas con fluoruro, B)colocación de las muestras en
nuevo recipiente, C)agua desionizada y D y E) manipulación y lavado de la muestra.
A
B C
D E
39
Figura 13. A) potenciómetro calibrado, B) medición de la muestra, C) fluoruro liberado
en partes por millón y D) colocación de la muestra en un nuevo recipiente colocando
5ml de agua desionizada.
A
C
B
D
40
6.7 Análisis estadístico
Los datos se analizaron mediante la prueba Kruskal Wallis para observar las
diferencias entre los cementos. Se utilizo la prueba Mauchly para determinar la
homogenialidad entre los grupos y con análisis de varianza ANOVA bifactorial para
determinar la relación tiempo-cemento utilizando la versión 21 del programa
estadístico SPSS Statistics (IBM, EE. UU.).
6.8 Consideraciones bioéticas
En reglamento de la ley general de salud en materia de investigación en el capítulo I
artículo 17 se clasifican los riesgos de investigación, en donde el presente trabajo entra
en la clasificación de “investigación sin riesgo” ya que no se utilizó métodos que
requieran la intervención de seres humanos. Además, en el artículo 23 señala que no
es necesario realizar consentimiento informado por el mismo motivo.37
También es necesario recalcar que en declaración de Helsinki no se viola ningún
apartado ya que la investigación es “in vitro” y no se utilizaron seres vivos en su
elaboración.38
41
7. Resultados
7.1 Acuse de envió para su publicación.
THE UNIVERSITY OF THE WEST INDIES MONA, JAMAICA, WEST INDIES
WEST INDIAN MEDICAL JOURNAL
Faculty of Medical Sciences, The University of the West Indies, Mona, Kingston 7, Jamaica, West Indies Telephone: +1 (876) 927-1214 Fax: +1 (876) 927-1846 Email: [email protected]
Website: www.mona.uwi.edu/fms/wimj
Dr R Scougall-Vilchis March 22 2018 Dental and Advanced Research Center “Dr. Keisaburo Miyata” Faculty of Dentistry Autonomous University State of Mexico (UAEMex) Toluca Mexico Dear Dr Scougall-Vilchis, Your manuscript number 2017-232 entitled:
“Comparison of Medical Student Performance: The Effect of Rotations at Different Sites”
has been accepted for publication in the West Indian Medical Journal. If you wish to have reprints of
your paper, please give us a written order immediately, on receipt of this letter. Fifty (50) is the
minimum number of reprints that can be bought. The cost of 50 black and white reprints of 1–4 pages
is US$120.00 (most articles are between 1–4 pages). Articles exceeding four pages will cost
US$150.00. Colour reprints cost US$150.00 for one to four pages while five page and above cost
US$180.00 If figures or photographs are included in your paper, please specify whether colour or
black and white publication is required. There will be a charge of US$50.00 for each colour figure or
photograph. Black and white images attract no charge.
You may opt to fast-track your manuscript by publishing it in our open access journal, WIMJ Open, at
a cost of US$1000, payable before publication. Please visit http://www.mona.uwi.edu/fms/wimj for
more information. Payment for reprints or colour reproduction is not required if publishing in WIMJ
Open.
Yours sincerely
Adenike Ovundah (Mrs.) Administrative Editor
42
7.2 Artículo completo enviado.
Comparison of fluoride released and recharged from different orthodontic bands cements
1A Fernandez-Bobadilla, 1RJ. Scougall-Vilchis, 1E Lara-Carrillo, 2R Garcia-Contreras, R
Morales-Luckie3, N Salmeron-Valdes1
Affiliations: 1Dental and Advanced Research Center, “Dr. Keisaburo Miyata”, Faculty of Dentistry,
Autonomous University State of Mexico (UAEMex), Toluca, Mexico, 2Interdisciplinary
Research Laboratory, Nanostructures and Biomaterials Area, National School of Higher
Education (ENES) Leon Unit, National Autonomous University of Mexico (UNAM) Leon,
Guanajuato, Mexico. 3.-Sustainable Chemical Research Center, School of Chemistry,
Autonomus University State of Mexico, Toluca, Mexico.
Correspondence
Rogelio J. Scougall-Vilchis.
Dental and Advanced Research Center, “Dr. Keisaburo Miyata”, Faculty of Dentistry,
Autonomous University State of Mexico (UAEMex).
Toluca, Mexico
Phone: (722) 471 0119
E-mail: [email protected]
Short title: Comparison of fluoride released from orthodontic bands cements.
Synopsis:
The bands placed in orthodontic generate demineralization from the four weeks of their
placement, that is why fluoride was incorporated in materials to avoid this complication. The
objective was to identify the amount of fluoride released from these materials.
43
ABSTRACT
Objective: The following study was to compare the amount of fluoride released and recharge
from different orthodontic bands cements.
Methods: The 5 orthodontic cements evaluated were a two Conventional glass ionomer (Ketac
Cem, 3 MEspe; CX-Plus, Shofu, Inc.), resin-modified glass ionomer cement (Optiband Ultra,
Ormco), polyacid-modified composite resin cement (Transbond Plus L.C. Band adhesive, 3M
Unitek) and resin-reinforced glass ionomer (Ortho LC, GC Fuji). Fluoride concentration
readings were carried out for 30 days using a specific fluoride ion electrode (model 1011, Hanna
Instruments, USA) and a potentiometer (model 3222, Hanna Instruments). After this period,
samples are recharged by a mouthwash with fluoride, the amount of fluoride released after this
recharge for 3 days was determined. statistically analyzed, with significance predetermined at p
≤0.05.
Results: In general, all materials presented higher fluoride release in the first 24 h; G1 showed
a higher fluoride release in this period. On the other hand, G5 presented the most constant
fluoride release until the 10th day, wherein all the cement considerably decreased in the amount
of fluoride released. Conclusion: G1released higher concentrations of fluoride, although no
significant differences were found. G1 and G2 recharged in the first 24 h after polymerization
presented an improved and sustained fluoride release.
Conclusion: All cements the greatest fluoride release in the first 24 h, which was then followed
by a marked decrease.
Key words: Enamel, release of fluoride, cement orthodontic bands, fluoride recharge,
Orthodontic.
44
INTRODUCTION
During orthodontic treatment, it is necessary therapeutic accessories use, such as brackets,
bands, arcs, etc. and some cementation materials which make easier dentobacterial plaque
retention and adhesion; besides, oral cavity shows essential characteristics which allow bacteria
proliferation, which are capable of produce acids causing demineralization in dental enamel (1).
Initial enamel injury is named white spot lesions and it is characterized due translucency
lost, causing an opaque and chalky surface and without bright. (2) If this injury is not treated
could generate cavitation, caused by lack of dental structure, which may cause damages into
dental pulp (3).
Orthodontic bands are place, regularly at dental organs for two and a half years (average)
(4). Recent studies show proliferation of microorganisms and the risk of damage at enamel on
interface enamel-cement increase and causing Demineralization from the fourth week after
placement (5). It is estimated that white spot lesions injuries at treated orthodontic patients is
60% and 65% of that percentage, shows white spot lesions around the band (6,7).
Fluoride is recognized as an anticancer agent, it has been added into different dental
products, such as dental belts to avoid initial injuries and protect susceptible areas around the
band; Fluoride is also capable of releasing and reload every time it is applied thought toothpaste,
varnishes, gels or rinses (8,9).
The purpose of this study is to compare the amount of Fluoride released into the indicated
materials for Cementing with the ability to release fluoride, as well as the reload capability when
orthodontic belts are exposed to a fluorinated paste (10,11).
45
MATERIALS AND METHODS
Tooth selection and preparation of experimental specimens
5 Cements for Orthodontic bands which were divided into 5 groups with 10 samples of each
cement: G1: CX-Plus Ionomer (Shofu, Inc), G2: Trasbond Plus L.C. Band adhesive (3M Unitek,
Monrovia, CA, USA), G3: Optiband Ultra (Ormco, Glendora, CA, USA), G4: GC Fuji Ortho
Band (GC Corporation, Tokyo, Japan) and G5: Ketac Cem (3M ESPE, Gmbh, Seefeld Oberbay,
Germany).
The materials were handled per the manufacturers' instructions and 40 samples were
prepared. The samples consisted of eight blocks of each sealant with 5mm width and 1mm
thickness; the samples were placed in cavities with similar measures in a teflon matrix (12).
Measurements
The samples were removed from the matrix and were then stored in plastic bottles with 5 ml of
deionized water. The samples were conserved at 37°C for 30 days and measured on days 1, 2,
8, 28, and 30, which is similar to the time intervals used in previous studies (12,13).
Instrumentation and reagent solutions.
To determine the amount of fluoride in sealants, it was necessary to use an ion-selective
electrode for sodium fluoride (model 1011, Hanna Instruments, USA) and a potentiometer
(model 3222, Hanna Instruments). The total ionic strength adjustment buffer (TISAB II)
solution was used to keep the pH stable and to prevent the fluoride ion producing complexes
with different cations (14,15).
Potentiometer calibration.
46
The fluoride solutions used in this study were prepared in concentrations of 1, 2, 10, 100, and
1000ppm. TISAB II was used to obtain a calibration slope with fluoride solutions; equal
volumes of fluoride solution and TISAB II (25ml of each) were placed and mixed in a 100ml
plastic glass; the device was calibrated until the readings were reached (16).
Fluoride determination.
At the end of each period, the blocks were removed from their respective recipients, and each
sample was washed with 1ml of deionized water in the bottle that originally contained it. Five
milliliters of solution were used to store the sample and 1ml was used to wash the sample, giving
a total of 6ml that was mixed with 6ml of TISAB II, because this solution works in a proportion
of 1:1. The sample was placed in a new 5ml plastic bottle with deionized water (17).
The readings were performed under magnetic stirring for 3min with the electrode
immersed in the solution where the sample had been previously. The values of the readings were
expressed in parts per million.
After 30 days of monitoring, the samples were recharged using a mouth rinse. This
solution contains sodium fluoride in 300 ppm (Colgate Plax). The samples were immersed in
this solution for 1 min and were subsequently rinsed with deionized water for 1 min. The
fluoride released in the samples after recharge was determined daily for 3 days (15).
Statistical analyses
Descriptive statistics including mean, standard deviation and ANOVA multiple comparisons
with predetermined significance at p≤0.05 The Kruskal Wallis test was used to determine the
release of fluoride according to cement.
47
RESULTS
The fluoride release pattern of the cements for the orthodontic bands with respect to time is
shown in Table 1. A high concentration was observed during the first day for all cements, with
a G1 quality ratio of 12 ppm, which makes this cement be material with the highest
concentration of fluoride, and G5 1 ppm, which makes the cement with the lowest concentration.
From the second day, it was observed that all materials presented different levels
of fluoride release, showing a drop and a constant decrease in fluoride release up to day 30.
Subsequent to fluoride recharge, it Is observed that induces the increase of the little in all
cements (Table 1). The Kruskal Wallis test showed significant differences in fluoride release
according to cement p = 0.001 (Fig. 1).
The bifactorial ANOVA test evaluates the fluoride release pattern with respect to time
intervals and interaction with cements. The time variable and time-cement interaction were
linear, p = 0.001 respectively and according to the Mauchly test, the variances of the groups
were homogeneous with respect to time (p <0.01). Analyzes showed differences in fluoride
release with respect to time intervals (p = 0.001, Fig. 2).
In general, a clear trend was observed for the decrease of fluoride in relation to the time
before and after the recharge (Fig. 3) and statistically significant differences in fluoride release
were obtained with respect to the interaction between time and Cement (P = 0.001). However,
fluoride release is not constant over time for all materials involved in the study (Fig. 3).
48
DISCUSSION
Data from this study demonstrates that the five materials analyzed released fluoride in deionized
water. This observation is in according with the findings of other authors where they indicate
that the release pattern is greater during the first days, after the reduction to an almost constant
level (13,15).
Tay and Braden (17), Forsten(18) and Verbeeck(19) mention that the fluoride release
occurs by two different processes. The first process is characterized by an initial burst of fluoride
release from the surface, after which the release is markedly reduced; Consequently, it is
accompanied by a second mass diffusion process, in which small amounts of fluorine continue
to be released into the surrounding medium over a long period of time. This occurred between
day 5 and 30 after the preparation of the cements where a decreased, but constant, fluoride
release was observed.
It has been mentioned that the minimum amount to avoid white spot lesions is 0.02
to 0.06 ppm, (19,20) but some authors mention that the value is not known with precision (17,18,21).
However, it is preferable to use Dental materials with the highest and prolonged fluoride release
because when the fluoride ion is present in the saliva and biofilm, the solubility of the enamel
is low twenty-one.
Based on the results of this study, it can be said that the foundations for orthodontic
bands had an average fluoride released standard of 6.0 ppm during the first 24 hours, from the
2nd to the 5th day an almost constant level decreased with an average of 3.0 ppm, and only 1.0
ppm from day 10 a day 30, which also suggests the development of materials that maintains a
greater and more constant release of fluoride to improve preventive treatments.
49
According facts above, it is supported the hypothesis where the materials with the
fluoride releasing ability provide better results when recharged immediately after being placed
in the mouth. However, research into the preventive effect of cements and other dental materials
that have a fluoride releasing and recharging capability should be carried out in future studies.
CONCLUSION
All cements the greatest fluoride release in the first 24 h, which was then followed by a marked
decrease, after 5 days of analysis, all cements showed minimum levels of released fluoride. The
recharging with sodium fluoride at 200 ppm after 30 and 31 days of the study did not show
significant differences among studied cements with respect to the released amount of fluoride
after this period.
ACKNOWLEDGEMENTS
The authors thank study participants, and special thanks to Dr. Josué Roberto Bermeo Escalona
due his contribution to the project. For last, consider CONACYT’s support which was valuable
to become this article true.
AUTHOR CONTRIBUTIONS:
Fernandez-Bobadilla A and Scougall-Vilchis RJ performed the majority of experiments,
analyzed and interpreted the data; Morales-Luckie R, Salmeron-Valdes N contributed analytic
tools; Fernandez-Bobadilla A, Scougall-Vilchis RJ, Lara-Carrillo E and Garcia-Contreras R
wrote the paper, and Scougall-Vilchis RJ approval of the submitted and final versions.
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53
7.3 Resultados adicionales
El patrón de liberación de flúor de los cementos para bandas ortodóncicas con
respecto al tiempo está representado en la Tabla 3. Se observó una alta concentración
durante el primer día para todos los cementos; con una relación calidad G1 de 12ppm,
que hace que este cemento sea el material con la más alta concentración de fluoruro,
y G5 1ppm que lo hace el cemento con la menor concentración de flúor. Los grupos
G2, G3 y G4 presentan liberaciones de fluoruro de 6, 7 y 6ppm respectivamente.
Tabla 3. Fluoruro liberado en los cementos
Grupo
1 día
2 día
5 días
10 días
30 días
Recarga de
fluoruro
1 día 2 días
G1 12.09+
2.25
3.74+0.3
2
3.30+0.7
9
2.30+0.4
1
1.52+0.3
5
0.36+1.4
2
2.69+0.8
9
G2 6.05+0.
81
3.12+0.5
3
2.92+0.5
0
2.81+0.5
6
2.22+0.3
7
2.03+0.4
4
3.03+0.7
6
G3 7.87+0.
59
4.58+0.7
1
2.50+0.3
6
2.42+0.4
2
2.32+0.3
7
1.67+0.3
9
2.19+0.5
8
G4 6.16+0.
84
3.74+0.3
2
3.46+0.5
7
2.93+0.4
1
2.56+0.6
4
1.73+0.3
7
2.26+0.1
5
G5 1.42+0.
26
1.13+1.0
4
1.02+0.6
3
1.09+0.2
8
1.06+0.1
8
1.89+0.4
2
2.36+0.1
8
NOTA: Los valores están representados en partes por millón.
54
A partir del segundo día se observó que todos los materiales presentaron diferentes
niveles de liberación de fluoruro, mostrando una lenta y constante disminución en la
liberación de fluoruro hasta el día 30. Posterior a la recarga de fluoruro se observa que
induce poco aumento en todos los cementos (Tabla 3).
Mediante la prueba de Kruskal Wallis se mostró que existen diferencias significativas
en la liberación de fluoruro de acuerdo con el cemento p=0.001(Figura14).
Figura 14. Relación de liberación de fluoruro con respecto al cemento para bandas
ortodóncicas.
55
Mediante la prueba ANOVA bifactorial se evalúo el patrón de liberación de fluoruro con
respecto a los intervalos de tiempo y la interacción con los cementos. La variable
tiempo y la interacción tiempo-cemento mostraron ser lineales, p=0.001
respectivamente y de acuerdo con la prueba de Mauchly las varianzas de los grupos
mostraron ser homogéneos con respecto al tiempo (p<0.01).
El análisis mostró diferencias en la liberación de fluoruro con respecto a los intervalos
de tiempo (p=0.001; Figura 15). La comparación por pares se muestra en tabla 4.
Figura 15. la liberación de fluoruro con respecto a los intervalos de tiempo.
56
Tabla 4.- Comparación por pares
(I)Tiempo (J)Tiempo Diferencia de
medias (I-J)
Sig. Intervalo de confianza al 95 %
para la diferencia
Límite inferior Límite superior
1 2 2.418* <0.001 1.901 2.936
3 4.016* <0.001 3.579 4.453
4 4.397* <0.001 3.839 4.955
5 4.768* <0.001 4.249 5.287
6 4.182* <0.001 3.627 4.737
7 4.942* <0.001 4.378 5.506
2 3 1.598* <0.001 1.368 1.827
4 1.979* <0.001 1.720 2.237
5 2.349* <0.001 2.059 2.639
6 1.763* <0.001 1.383 2.144
7 2.523* <0.001 2.215 2.832
3 4 .381* <0.001 .136 .626
5 .751* <0.001 .496 1.006
6 .166 1.000 -.163 .494
7 .925* <0.001 .641 1.210
4 5 .371* <0.001 .217 .524
6 -.215 1.000 -.585 .155
7 .545* <0.001 .278 .811
5 6 -.586* <0.001 -.911 -.260
7 .174 .648 -.077 .425
6 7 .760* <0.001 .497 1.023
57
En general, se observó una tendencia clara a la disminución de fluoruro en relación
con el tiempo antes y posterior a la recarga y se obtuvieron diferencias
estadísticamente significativas en la liberación de fluoruro con respecto a la interacción
entre el tiempo y el cemento (p=0.001). Sin embargo, la liberación de fluoruro no es
constante con el tiempo para todos los materiales involucrados en el estudio como se
muestra en la figura 16.
Fig. 16. Gráfica de la liberación de fluoruro en la interacción tiempo-cemento.
58
8. Discusión
Las lesiones de caries dental se inician en zonas retentivas o susceptibles del esmalte
dental generando la pérdida mineral en la subsuperficial y también produce cambios
importantes en los prismas del esmalte. En el tejido clínicamente se observa un área
blanquecina no cavitada conocida como lesión de mancha blanca; generalmente tiene
forma oval, límites definidos, aspecto opaco, superficie rugosa y se asocia a la
presencia de biofilm dental. Cuando el proceso continúa puede producir la destrucción
total del esmalte, la dentina y el cemento.39
El papel esencial de los microorganismos en la etiología de la caries fue instituido por
Miller en 189010. Entre las bacterias presentes en la cavidad oral se encuentran tres
especies principalmente relacionadas con la caries: Streptococus, Lactobacillus y
Actinomyces las proporciones y la cantidad de las bacterias acidogénicas son las que
determinan la actividad de caries.40
Según Newbrun (1989)23, La dieta se refiere a la costumbre de ingesta de comida y
bebida de un individuo durante el día. Así, la dieta puede ejercer un efecto de caries
en forma local, sirviendo como substrato para microorganismos cariogénicos y
afectando la superficie del esmalte”. En nuestro estudio no hubo relación del tipo de
ingesta con la liberación de fluoruro ya que nos estamos enfocando en un estudio “in
vitro” pero abre nuevas alternativas para estudios posteriores.
En condiciones normales el pH salival es de 6,2 a 6,8. En dichas condiciones, los
cristales de hidroxiapatita (estructura principal del esmalte), se encuentran como tales,
pero cuando el pH salival por acción de los ácidos propios de los alimentos o
producidos por el metabolismo bacteriano disminuye hasta un nivel de 5,5 conocido
como pH crítico, los cristales se disocian y tienden a difundirse hacia el medio externo,
produciéndose la desmineralización.39
59
Este fenómeno con la acción buffer o tampón de la saliva se vuelve a estabilizar,
logrando así incorporar nuevos cristales en la superficie dentaria, dando como
resultado el proceso inverso llamado remineralización, el cual demanda
aproximadamente veinte minutos en producirse.40
Los cementos dentales con liberación de fluoruro se han utilizado para la prevención
de la caries dental, el ingrediente activo de la mayoría de los cementos es de fluoruro
de sodio al 5% (NaF) 22.600ppm de ion fluoruro. En 1977, Weatherell41 estudió las
concentraciones de flúor en el esmalte normal a diferentes profundidades, y observó
que en los primeros 100µm de profundidad se encuentra la mayor concentraciónde
flúor calculada en 3ppm, a 200 y 300µm de profundidad la cantidad de flúor decrece
sensiblemente hasta 0.05ppm, manteniendo esta cantidad hasta la unión amelo-
dentinaria.39
Mantener los niveles de liberación de flúor a través de largos períodos es importante
en la inhibición de la desmineralización y la promoción de la remineralización. El
principal factor para favorecer el proceso de remineralización es la saliva; que, por sus
características físicas y su composición química saturada de calcio y fosfato,
proporciona a la cavidad bucal un sistema de defensa que permite al diente resistirlos
embates acidogénicos y favorece una reparación a la estructura dental dañada.41
La presencia de fluoruro ayuda a la recuperación mineral de la lesión, favoreciendo la
formación de cristales de flúor-hidroxiapatita y la interacción con el calcio y el fosfato,
para lograr un crecimiento más rápido de cristales y que estos sean más grandes y
menos solubles al ataque de los ácidos.42
La presencia constante de bajas concentraciones de fluoruro (en cementos dentales),
ha reportado una reducción significativa de caries al mantener una dosis disponible
suficiente para propiciar la remineralización.39
60
Los datos de este estudio demuestran que los cinco materiales analizados liberaron
fluoruro en agua desionizada. Esta observación está de acuerdo con los hallazgos de
otros autores39,40 en donde señalan que el patrón de liberación es mayor durante el
primer día presentando una disminución a un nivel casi constante las 48 horas
posteriores. Con lo antes mencionado se puede sugerir para estudios subsecuentes
realizar la aplicación de dichos cementos en forma in-vivo por la importancia de la
saliva y el biofilm.
Mencionan Tay y Braden (1988)41, Forsten (1990)42 y Verbeeck (1993)43; que la
liberación de fluoruro ocurre por dos procesos diferentes. El primer proceso se
caracteriza por una explosión inicial de liberación de flúor de la superficie, después de
lo cual la liberación se reduce notablemente; consecuentemente se acompaña de un
segundo proceso de difusión en masa, en el que pequeñas cantidades de flúor
continúan siendo liberadas en el medio circundante durante un largo período de
tiempo.
La investigación de Kuhn y Wilson44 también demostraron que la liberación de fluoruro
se produce mediante dos mecanismos: lavado superficial y difusión por poros a través
del cemento. El primero consiste en la mayor liberación masiva de iones de fluoruro
superficiales durante las primeras 24 horas es decir la mayor cantidad de iones
liberados de fluoruro al momento de la colocación del cemento y posteriormente se
libera fluoruro por el contenido presente en los poros del material creando así una
liberación menor. Los resultados del presente estudio parecen seguir ambas
explicaciones, presentado por los picos de liberación de fluoruro en el primer día
después de la preparación de los cementos y en el día 31 después de la recarga.
La liberación de fluoruro por difusión a través de poros y grietas es menor, pero a un
nivel más constante. Esto se presentó en los días 5 y 30 después de la preparación de
los cementos donde se observó una liberación de fluoruro disminuida, pero con
presencia de iones de fluoruros.
61
El ionómero de vidrio convencional Ketac Molar liberó considerablemente menos flúor
en comparación con los demás cementos estudiados. Esto puede explicarse por su
baja solubilidad y elevada relación potencia / líquido. Los fabricantes habían informado
una solubilidad total de 24 h de 0.05% cuando se colocaron muestras de Ketac-Molar
en agua después de una hora.45
Se ha mencionado que la cantidad mínima para evitar lesiones de mancha blanca es
de 0.02 a 0.06ppm,46,47 teniendo en discusión dicha cifra refiriendo que algunos
autores mencionan que el valor no se puede determinar con precisión.48,49 Sin
embargo, coinciden que es preferible utilizar materiales dentales con propiedades de
liberación de fluoruro más alta y prolongada porque cuando están en contacto con la
saliva y biofilm la solubilidad del esmalte es baja. 50
Basándose en los resultados de este estudio, se puede decir que los cementos para
bandas ortodóncicas presentaron un patrón de fluoruro liberado promedio de 6,0 ppm
durante las primeras 24 horas, a partir del 2do a 5to día disminuyó a nivel casi
constante con una media de 3,0ppm, y sólo 1,0ppm del día 10 a día 30, lo que sugiere,
además, el desarrollo de materiales que puedan mantener una liberación mayor y más
constante de fluoruro para mejorar los tratamientos preventivos.
También se demostró que la liberación de fluoruro de los cementos recargados con
fluoruro fue menor que la del cemento recién mezclados. Esto significa que la
exposición de los cementos a soluciones fluoradas no puede restaurar completamente
la velocidad inicial de liberación de fluoruro.
A pesar de que la liberación de fluoruro era más baja de los materiales refluorados que
de los cementos recién mezclados, la cantidad de fluoruro adsorbido y liberado era
todavía significativa.49
62
Por lo que se apoya la hipótesis de que los materiales con capacidad de liberación de
fluoruro proporcionan mejores resultados cuando se recargan inmediatamente
después de ser colocados en boca.
No obstante, la investigación del efecto preventivo de los cementos y otros materiales
dentales que tienen una capacidad de liberación y recarga de fluoruro debe ser llevada
a cabo en estudios futuros.
63
9. Conclusiones
• Todos los cementos demostraron mayor liberación de fluoruro las primeras 24
horas después de su manipulación, presentando una constante disminución a
partir de las siguientes 48 horas correspondientes.
• G1 demostró mayor liberación en comparación a los demás cementos
estudiados.
• G5 fue utilizado como grupo control; demostró mínima liberación de fluoruro;
pero en porcentajes constantes.
• Es necesario realizar estudio en in-vivo para determinar la influencia de la saliva
y el biofim con los cementos para bandas ortodóncicas.
• El cemento G1 puede representar una buena alternativa para la cementación
de bandas ortodóncicas por presentar la liberación de fluoruro más constante y
así repercutir directamente en la formación de lesión de mancha blanca.
64
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70
11.-ANEXOS
11.1 Tabla de cotejo de información
UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DEL ESTADO DE MÉXICO
Facultad de Odontología CIEAO
Hoja de Registro
GRUPO __ ___________ FECHA _______________________
No. Dia1 Dia2 Dia4 Observaciones
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
71
11.2. constancias de participación
72